王恒東 任春強(qiáng)

摘 要：在我國工業(yè)化進(jìn)程日益加快的今天，新型機(jī)械設(shè)備正源源不斷的開發(fā)出來，逐漸替代了傳統(tǒng)的人工作業(yè)。機(jī)械設(shè)備給我們帶來方便快捷的同時(shí)，也伴隨著出現(xiàn)嚴(yán)重耗能和對環(huán)境的污染程度加深的問題。我國自然資源和能源有限，過度開發(fā)資源將嚴(yán)重影響工業(yè)化進(jìn)程的可持續(xù)性，環(huán)境污染也已逐漸影響人們的正常生產(chǎn)生活活動(dòng)，在這種情況下，加大節(jié)能環(huán)保生產(chǎn)設(shè)備的開發(fā)力度將有助于減輕能源的過度浪費(fèi)和控制環(huán)境的嚴(yán)重污染。

關(guān)鍵詞：環(huán)保材料；節(jié)能；降低污染；人性化設(shè)計(jì)

科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展帶動(dòng)了我國工業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程進(jìn)入了一個(gè)新階段，自動(dòng)化智能化的機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備與此應(yīng)運(yùn)而生。與傳統(tǒng)的設(shè)相比，新設(shè)備的結(jié)構(gòu)更為精密復(fù)雜，操作也更為簡單，生產(chǎn)步驟也更精簡高效。然而與此同時(shí)，龐大的生產(chǎn)設(shè)備在運(yùn)作時(shí)也更為耗能，排放的大量廢水廢氣廢料也嚴(yán)重污染了環(huán)境，這都是在設(shè)備設(shè)計(jì)生產(chǎn)時(shí)考慮因素不周全造成的。不僅如此，企業(yè)對環(huán)境保護(hù)的觀念遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如及對企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)心，這也影響了設(shè)備開發(fā)的科學(xué)性和人性化設(shè)計(jì)。所以，在今后的機(jī)械設(shè)計(jì)研發(fā)過程中，企業(yè)經(jīng)營者和設(shè)計(jì)人員應(yīng)該順應(yīng)時(shí)代潮流，多從環(huán)境保護(hù)層面出發(fā)，加大設(shè)備科技和資金投入力度，開發(fā)出更節(jié)能環(huán)保，更符合人性化需求的生產(chǎn)設(shè)備。

1 機(jī)械設(shè)備制造原料要符合節(jié)能環(huán)保的要求

制造機(jī)械設(shè)備之前，要嚴(yán)格審核設(shè)備原材料的性能和材質(zhì)，設(shè)計(jì)者可以在選擇時(shí)參考如下標(biāo)準(zhǔn)：

（1）材質(zhì)的安全性和無毒性。設(shè)備的原材料大多都是由化工產(chǎn)品合成而來，有些化工原料含有石棉，甲醛和苯等物質(zhì)，具有很大的毒性和對人體的危害性，而且還會(huì)對環(huán)境造成污染，在選擇時(shí)應(yīng)盡量避免。

（2）材料的可回收性。環(huán)保的理念倡導(dǎo)我們要物盡其用，對于可回收再造的原料要多次利用。設(shè)備生產(chǎn)在進(jìn)行原材料選擇時(shí)要盡量關(guān)注這些特性，一般情況下在機(jī)械的結(jié)構(gòu)裝配中，大塊材料的分解再造性要優(yōu)于零散的材料，更加易于回收和二次利用。

（3）材料的耐用性和節(jié)能性。盡量選擇質(zhì)量好，耐用性強(qiáng)的原材料，這不僅可以從源頭上大大降低設(shè)備的更換率和生產(chǎn)成本，而且還有利于設(shè)備的二次回收利用；另外，要在保證不影響設(shè)備功能的條件下，盡量縮小設(shè)備的空間占用率，減輕設(shè)備的總體重量，進(jìn)而降低能耗，避免不必要的浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的節(jié)能化標(biāo)準(zhǔn)。

（4）材料的低污染性。設(shè)備在報(bào)廢或回收時(shí)要易于拆卸，能利用的要再次利用，經(jīng)焚燒過程處理的部件要嚴(yán)格控制對大氣環(huán)境的污染程度，還要妥善處理廢棄物的去向，最大限度的降低對環(huán)境帶來的污染。

2 機(jī)械在開發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮的因素

2.1 選擇發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的注意事項(xiàng)

機(jī)械設(shè)備的噪音來源多半是發(fā)電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中發(fā)出的聲響，其耗油量的多少也不盡相同。因此，這就為安裝設(shè)備時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇提供了參考標(biāo)準(zhǔn)。在選擇時(shí)，要挑選耗油量低，運(yùn)轉(zhuǎn)噪音小，排放污染低的綠色環(huán)保型產(chǎn)品。

2.2 盡量降低設(shè)備所產(chǎn)生的噪音污染

噪音污染是環(huán)境污染的一種，工業(yè)生產(chǎn)中機(jī)器和設(shè)備的高速運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)帶來噪音污染。機(jī)械設(shè)備給人類生活帶來便利的同時(shí)，也給人類帶來了噪音的困擾，既不環(huán)保，也不利于人類的生存。在機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，可以通過以下途徑來降低設(shè)備產(chǎn)生的噪音量：（1）通過減小共振的方法。比如，在裝載機(jī)的設(shè)計(jì)中，動(dòng)力裝置采用雙向減振懸掛系統(tǒng)就能克服整機(jī)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)與車架之間的共振、噪聲及對動(dòng)力系統(tǒng)的疲勞破壞；后橋設(shè)計(jì)成中心擺動(dòng)結(jié)構(gòu)能使后橋擺動(dòng)中心與動(dòng)力輸入中心重合，很好地減少附加力矩對傳動(dòng)系統(tǒng)不停沖擊所產(chǎn)生的振動(dòng)與噪音，避免在崎嶇不平的道路上整機(jī)各部件相互沖擊所產(chǎn)生的噪聲。（2）發(fā)動(dòng)機(jī)的噪音控制。增加發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的精密度，使部件咬合更緊，或者使用阻尼材料減少共振。（3）液壓系統(tǒng)的噪音控制。通過優(yōu)化液壓管路排列來降低液壓油泵振動(dòng)、閥節(jié)流和油管振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲，還可以在機(jī)罩等覆蓋件處設(shè)計(jì)粘貼吸音隔音材料。（4）主體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的控制。如對風(fēng)扇的冷卻途徑可以由液壓馬達(dá)來實(shí)現(xiàn)而不是傳統(tǒng)意義上的發(fā)動(dòng)機(jī)制冷。駕駛室的設(shè)計(jì)也要注重密封性，以降低噪音對操作人員的影響。

2.3 要選擇優(yōu)質(zhì)可靠的液壓設(shè)備

在生產(chǎn)過程中，液壓設(shè)備起到傳遞壓強(qiáng)，保證各個(gè)部件和整個(gè)系統(tǒng)順利運(yùn)轉(zhuǎn)的重要作用，要特別的注意維護(hù)和保養(yǎng)。設(shè)計(jì)時(shí)要注意液壓系統(tǒng)的防塵性考慮，盡量避免細(xì)小雜質(zhì)的進(jìn)入，防止液壓設(shè)備的過度磨損，以減輕部件的消耗量，延長系統(tǒng)的工作期限。另外，此舉還能降低液壓油的消耗量，更好的將油溫控制在合適的范圍之內(nèi)。液壓系統(tǒng)對工作介質(zhì)的密封性也較為嚴(yán)格，液壓油的滲漏將會(huì)對整個(gè)液壓系統(tǒng)造成影響，同時(shí)還會(huì)嚴(yán)重的污染環(huán)境。所以，在液壓系統(tǒng)選擇時(shí)要選用合格的油箱和管道，以防止油料的滲漏。

2.4 重點(diǎn)考慮節(jié)能因素

設(shè)備的節(jié)能性高低是設(shè)計(jì)時(shí)考慮的重要因素。市面上的發(fā)動(dòng)機(jī)品類繁多，規(guī)格功效不一，選擇時(shí)要重點(diǎn)考慮其能耗和環(huán)保性是否達(dá)標(biāo)。此外，還可以通過操作技術(shù)手段降低能源的消耗量。

3 機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)要注重人性化的設(shè)計(jì)理念

科技以人為本，同時(shí)也服務(wù)于人類。工業(yè)化生產(chǎn)設(shè)備歸根結(jié)底是由人來操控的，設(shè)備的人性化設(shè)計(jì)將有助于提高工作人員的積極性，有利于工作的高效完成。所以在設(shè)計(jì)時(shí)要將人性化理念切實(shí)融入進(jìn)去，綜合各方面因素的考量，諸如設(shè)備操作的方便性，舒適性和合理性，跟要把安全因素放在第一位。設(shè)計(jì)人性化包括如下幾方面：

機(jī)械設(shè)備駕駛室的設(shè)計(jì)要以安全為大前提，對長期暴露在日光下的操作工種而言，駕駛室的玻璃要注重防曬性的需要，以避免紫外線對人體造成的傷害。要注意駕駛室內(nèi)的設(shè)備的安置是否符合人體力學(xué)的要求，最大程度符合駕駛員操作的便利性和舒適性。另外，要注意駕駛室的密封性，防止噪聲污染對人體的危害。

集中潤滑系統(tǒng)的配置，要改善過去手動(dòng)加注潤滑脂的狀況，研制自動(dòng)定時(shí)加注潤滑脂的設(shè)備，比如集中潤滑系統(tǒng)，精確計(jì)算后自動(dòng)定量加油，環(huán)保方便。對小型機(jī)械可以采用密封的銷軸或使用新型材料的特殊軸套、或設(shè)計(jì)二級防塵結(jié)構(gòu)以降低成本，防止油脂排出和異物進(jìn)入。

個(gè)性化外觀設(shè)計(jì)，未來的機(jī)械行業(yè)將會(huì)和 IT產(chǎn)業(yè)一樣，個(gè)性化的產(chǎn)品將會(huì)贏得更多的市場份額，因此，要注重產(chǎn)品外觀的設(shè)計(jì)，包括造型、顏色、識標(biāo)牌等等，給人以美感和親切感，實(shí)現(xiàn)人機(jī)和諧。

自動(dòng)化控制的人性化設(shè)計(jì)，要采用計(jì)算機(jī)智能控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)判斷，自動(dòng)配置，通過自動(dòng)控制和操縱提高舒適度。

可靠性設(shè)計(jì)，要提高整機(jī)的可靠性，采用已經(jīng)成熟的技術(shù)元件，避免過多地更換元件，否則不但會(huì)增加污染，同時(shí)也不符合人性化的設(shè)計(jì)原則。

4 結(jié)束語

科學(xué)發(fā)展觀注重以人為本和可持續(xù)發(fā)展的理念，在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，綠色環(huán)保的觀念深入人心，這不僅是我國工業(yè)化發(fā)展的客觀要求，也是人類對環(huán)境的生存需求。文章結(jié)合了節(jié)能環(huán)保的大環(huán)境需要，闡述了機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域的突出問題和解決方案，并加之以人性化的考慮，相信在近些年內(nèi)這將會(huì)是機(jī)械研發(fā)的主要發(fā)展方向和研究領(lǐng)域。只有在人與自然和諧發(fā)展的基礎(chǔ)上，人類的生活才會(huì)變得越來越美好。

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